Публикации автора

В данной статье представлена методика моделирования для инженерного расчета термостойкости наружных стен с экранированной внешней поверхностью, образующих систему вентилируемых фасадов. Целью исследования является разработка практического инструмента проектирования для оценки амплитудного ослабления и фазового сдвига температуры внутренней поверхности при ежедневных климатических колебаниях. Метод основан на решении одномерной нестационарной задачи теплопроводности для многослойной конструкции, подверженной периодическим климатическим воздействиям. Внешнее граничное условие определяется с помощью эквивалентной формулы теплопередачи, которая учитывает коротковолновое солнечное излучение, длинноволновый радиационный обмен между экраном и окружающей средой, конвективный теплообмен и возможную вентиляцию воздушной полости. Предложен инженерный алгоритм расчета, учитывающий влияние эквивалентной солнечной нагрузки и гармонических колебаний температуры наружного воздуха при высоких амплитудах колебаний окружающей среды и пристенного слоя воздуха. Приведена численная процедура для подсистемы “экран – воздушный зазор”, за которой следует оценка ослабления температуры внутренней поверхности и переходных характеристик теплопередачи. Проверка на соответствие численному моделированию и экспериментальным данным показывает, что отклонение не превышает 5-10%. Полученные результаты свидетельствуют о значительном влиянии отражательной способности экрана, интенсивности вентиляции воздушного зазора и теплоемкости стен на повышение термостабильности и снижение теплоотдачи в жаркое время года. Предложенный усовершенствованный алгоритм оценки может быть широко применен в практике проектирования, включая выбор толщины теплоизоляции для ограждающих конструкций зданий в южных регионах, определение расчетных нагрузок для систем вентиляции и кондиционирования воздуха, а также оценку теплового режима внутри помещений при периодических режимах отопления и вентиляции. Практическая значимость заключается в возможности оптимизации параметров фасадной системы с экранированными внешними поверхностями для предотвращения перегрева и повышения энергоэффективности здания. Исследование проводится в рамках обеспечения тепловой безопасности зданий в условиях теплого климата.